Hej wszystkim jest to kolejny filmik z serii funkcjonowanie roślin i dzisiaj sobie porozmawiamy na temat wody soli mineralnych oraz asymilatów tutaj macie obie podstawy programowe i na początku sobie porozmawiamy na temat wody woda H2O znajduje się w każdej żywej komórce a jej zawartość jest naprawdę różna i w nasionach jest jej około 57 proc a w owocach jest jej nawet 90 proc i taka duża zawartość wody jest na przykład w buzie woda wraz ze składnikami mineralnymi jest wchłaniana z roztworu glebowego i u roślin lądowych jest ona wchłaniana przez korzenie a u roślin pierwotnie wodnych jest pobierana całą powierzchnią rośliny woda może być też wytwarzana podczas przemian metabolicznych a usuwana z rośliny jest na drodze transpiracji lub gutacji i to sobie później troszkę omówimy bo to na razie wstęp i tak w ramach przypominajki drewnem transportowana jest woda do liści i ody a łykiem transportowane są asymilaty i w sumie czemu te nasze rośliny w doniczkach musimy tak często podlewać po co one piją tyle tej wody No więc woda jest rozpuszczalnikiem dla wielu substancji i bierze udział w transporcie substancji w obrębie rośliny jest też substratem reakcji na przykład w przypadku fotosyntezy ale może być też produktem i tu przykładem jest oddychanie komórkowe woda również odpowiada za utrzymanie turgoru komórek i tkanek jej odpowiedni zawartość w wakuolach umożliwia roślinie ruch i woda uczestniczy też w regulacji temperatury organizmu jeśli chodzi o pobieranie wody to ono zachodzi najintensywniej w strefie włośnikowe korzenia i to zachodzi w sposób bierny czyli niewymagane jest ATP dzięki temu że mamy zjawisko transpiracji i transpiracja jest to czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin które jest wywołane znaczną różnicą potencjału wody w roślinie i otaczającej ją atmosferze o potencjale wody spokojnie też zaraz będzie i ta transpiracja to właściwie jest taka siła napędowa transportu wody z tymi solami mineralnymi i to parowanie odbywa się poprzez aparaty szparkowe i to będzie transpiracja szparkowa Może się też odbywać przez skórkę i to będzie transpiracja kutykularna a może też przez przetchlinki i to będzie transpiracja przetchlinkowa i co jeszcze warto tu dodać to to że transpiracja sprawia że w naczyniach i cewkach tworzy się pod ciśnienie hydrostatyczne a ono powoduje zasysanie i podnoszenie słupa wod w górę i ta ciągła utrata wody z liści tworzy nam wewnątrz nich podciśnienie hydrostatyczne czyli siłą ssącą transpiracji i dzięki temu mamy stały Przepływ wody przez roślinę ten stały i ciągły przepływ wody w roślinie jest możliwy dzięki temu że mamy siłę kohezji i adhezji kohezja to jest Przyciąganie się cząsteczek wody do siebie a adhezja to przyleganie cząsteczek wody do ścian cew lub naczyń utrata wody albo absorbcja wody przez komórkę odbywa się na drodze osmozy i jeszcze tutaj mamy drogę którą pokonuje woda z gleby czyli najpierw po drodze ma ryzodermę następnie korę pierwotną potem walec osiowy cewki bądź naczynia potem komórki miękiszu asymilacyjnego przestwory międzykomórkowe i następuje transpiracja potencjał wody o którym już wspomniałam jest to nic innego jak miara zdolności komórki do pobierania albo oddawania wody na zasadzie osmozy potencjał wody oznaczamy jako psi to nie jest trójząb tylko to jest grecka litera a jeśli chodzi o jednostkę to potencjał wody najczęściej wyrażamy w megap paskalach co jest tutaj bardzo ważne to to że woda przepływa z roztworu o wyższym potencjale Do roztworu o niższym potencjale i możemy wywnioskować że komórka jest zdolna do pobierania wody wtedy kiedy potencjał wody komórki jest niższy od potencjału wody roztworu który otacza tą komórkę czysta woda ma potencjał równy zeru a potencjał roztworu ma zawsze wartość ujemną i potencjał wody możemy obniżyć poprzez rozpuszczenie w niej substancji No i teraz tak potencjał wody w komórce jest sumą potencjału osmotycznego i potencjału hydrostatycznego potencjał osmotyczny możemy oznaczyć jako psi z literką s w indeksie dolnym i ten potencjał osmotyczny zależy od stężenia substancji rozpuszczonej oraz od temperatury wartość tego potencjału osmotycznego ma zawsze wartość ujemną i ta wartość też rośnie wraz ze wzrostem stężenia roztworu oprócz tego potencjału osmotycznego Mamy również ten potencjał turgorowy i to jest ciśnienie hydrostatyczne wytworzone przez nacisk protoplastu A protoplast to żywa część komórki oraz bua komórkowa na ścianę komórkową i on przyjmuje wartości ujemne dodatnie albo równe zer teraz przejdę do etapu transportu wody w roślinie a właściwie zanim przejdę to tutaj jeszcze mamy znowu parę definicji i mamy tutaj siłę ssącą liści i to jest mechanizm bierny wywołany transpirację a transpiracja wytwarza ujemne ciśnienie hydrostatyczne W słupie wody który się znajduje W elementach przewodzących ksylemu i w efekcie mamy pionowe przemieszczanie się wody w roślinie i im bardziej intensywna jest transpiracja tym większą wartość osiąga siła ssąca liści Okej czyli to jest wywołane transpirację ale są też takie sytuacje kiedy ta transpiracja jest ograniczona albo jej nie ma i w takiej sytuacji aktywowane są mechanizmy pobierania wody i one już wymagają nakładu energii i tutaj mamy parcie korzeniowe które jest właśnie tym mechanizmem czynnym i parcie korzeniowe polega na aktywnym transporcie jonów nieorganicznych i innych substancji osmotycznie czynnych z żywych komórek walca osiowego do elementów przewodzących ksylemu przez to tworzy nam się różnica potencjału wody między komórkami korzenia a roztworem glebowym przez to napływa woda do korzenia następnie do elementów drewna i mamy ruch soku ksylem ku górze także to ma duże znaczenie Gdy transpiracja jest niemożliwa a taką sytuację mamy wtedy kiedy na przykład nie ma liści mamy zimę Czyli możemy powiedzieć że przemieszczanie się wody w roślinie jest możliwe dzięki istnieniu trzech procesów i to jest dyfuzja wpływ objętościowy i osmoza A z kolei istnienie nieprzerwanego słupa wody jest możliwe dzięki siłom adhezji i siłom kohezji o tym już w sumie wspominałam okej Idźmy dalej transport na dalekie odległości odbywa się poprzez przepływ masowy inaczej ciśnieniowy i tutaj ciecz przemieszcza się zgodnie z gradientem ciśnienia i to odbywa się w drewnie i łyku kolejnym tutaj ważnym pojęciem jest gutacja i gdy woda nie może zostać odparowana w procesie Trans racji to wtedy Rośliny mogą wydzielać wodę w procesie właśnie tej gutacji i to jest zjawisko które jest przejawem parcia korzeniowego i polega na wydzielaniu wody w postaci kropel na brzegach liści przez hydrat czyli gutacja zachodzi wtedy kiedy transpiracja jest niewielka a zawartość wody w glebie duża i taka sytuacja jest na przykład nocą i nie wolno mylić gutacji z Rosą bo to nie jest to samo i jeszcze mamy coś takiego jak płacz roślin inaczej eksudacja I to jest zjawisko wywołane parciem korzeniowym które polega na tym że jak uszkodzimy czyli na przykład Nat niemy łodygę to będzie nam wypływał sok roślinny teraz przejdę już do etapów transportu wody w roślinie i Pierwszym etapem jest pobieranie wody z gleby oraz transport w poprzek korzenia jak już wiemy woda z solami mineralnymi jest pobierana przez włośniki i z tych włośników następnie dostaje się do komórek miękiszowych kory pierwotnej następnie do endodermy komórek walca osiowego a następnie do naczyń bądź cewek wyróżniamy dwa lub trzy sposoby transportu wody To zależy Z jakiej książki się uczycie ale mamy Transport apoplastyczny transport symplastyczny i transport transmembranowe ten pierwszy transport apoplastyczny to transport krótkodystansowy on polega na transporcie wody z solami mineralnymi wzdłuż ścian komórkowych w przestrzeniach między włóknami celulozy która buduje Ściany komórkowe a także w przestrzeniach międzykomórkowych transport SYM plastyczny to również transport krótkodystansowy ale on polega na transporcie wody z solami mineralnymi przez protoplasty sąsiadujących ze sobą komórek czyli przez żywe elementy A te komórki są połączone ze sobą plazmodesmy i tutaj Woda wnika do komórki Przekraczając błonę komórkową a następnie jest transportowana za pomocą plazmodesmy on podobnie jak transport symplastyczny też polega na na transporcie wody z solami mineralnymi przez protoplasty sąsiadujących ze sobą komórek ale Różnica polega na tym że tutaj woda przekracza błonę komórkową wiele razy przy każdym przechodzeniu z komórki do komórki kolejny etap to pionowy transport wody z korzeni poprzez łodygę do liści i to jest transport daleki czyli długodystansowy i tutaj woda przemieszcza się w kierunku liści za pomocą drewna przemieszcza się wbrew sile grawitacji Czyli po prostu przemieszcza się do góry i to jest możliwe dzięki zjawisku transpiracji parciu korzeniow i Właściwością tkanki przewodzącej tutaj chodzi o ujemny ładunek elektryczny ligniny dzięki której możliwa jest adhezja wody do ściany komórkowej i także mamy różnicę ciśnień na przeciwległych krańcach tkanki przewodzącej i jeszcze Warto dodać że ta transpiracja w liściach sprawia że w naczyniach i cewkach tworzy nam się podciśnienie hydrostatyczne które działa jak pompa soca trzeci ostatni etap transportu wody w roślinie to poziomy transport przez tkanki liścia oraz transpiracja woda jak opuszcza łodygę to trafia do liści a w nich przemieszcza się poziomo i tutaj woda związek przewodzących trafia do miękiszu asymilacyjnego Następnie przez aparaty szparkowe dostaje się do atmosfery I co ciekawe to transpiracji ulega około 90 proc pobranej z gleby wody w obrębie liścia podobnie jak w przypadku korzenia może zachodzić transport apoplastyczny symplastyczny albo transmembranowe teraz przejdziemy do regulacji ilości wody w roślinie czyli tutaj będziemy mówić sobie o transpiracji bo ona ma tutaj największe znaczenie parowanie wody z organów nadziemnych jest ograniczone jest ono ograniczone przez warstwę kutykuli która ma charakter lipidowy i wyróżniamy trzy rodzaje transpiracji mamy już nam dobrze znaną transpirację szparkowa i ten rodzaj transpiracji zachodzi przez otwarte aparaty szparkowe i stanowi aż jakieś 80 proc transpiracji ogólnej oprócz niej mamy transpirację kutykularna zachodzi poprzez zewnętrzną powierzchnię liści i ma ona niewielki udział w ogólnej transpiracji Ponieważ mniej niż 10 proc wody jest właśnie tracone poprzez ten rodzaj transpiracji jej intensywność zależy od grubości warstwy kutykuli ponieważ ona jest nieprzepuszczalna dla wody ze względu na ten charakter lipidowy i tutaj sytuacja wygląda tak że ona wchłania wodę ręcznie a następnie ta woda wyparowuje i jeszcze mamy transpirację [Muzyka] wielkość i budowa liści liczba i rozmieszczenie aparatów szparkowych a także zawartość wody w roślinie natomiast czynniki zewnętrzne to temperatura wilgotność powietrza wiatr dostępność wody glebowej oraz światło transpiracja wzrasta wtedy kiedy wzrasta temperatura kiedy wieje wiatr ponieważ wiatr usuwa wilgotne powietrze z nad liścia i z jego bliskiej okolicy transpiracja wzrasta też wtedy kiedy wzrasta natężenie światła ponieważ nastę ogrzewanie blaszek a w konsekwencji pobudzenie aparatów szparkowych do otwierania się i też im więcej jest aparatów szparkowych tym większa jest intensywność transpiracji intensywność transpiracji spada wtedy kiedy spada temperatura kiedy wzrasta wilgotność kiedy mamy niedobór wody w glebie A to dlatego bo będziemy mieć mało wody w liściach i będą się zamykać aparaty szparkowe dalej jesteśmy w temacie wody i został nam jeszcze do omówienia bilans wodny który jest różnicą między ilością wody pobranej A utraconej czyli bilans zależy od intensywności pobierania wody i intensywności transpiracji co ważne to to że właściwa proporcja między pobieraniem wody a jej stratami warunkuje prawidłowy wzrost i rozwój roślin i ten bilans może być dodatni albo ujemny i dodatni jest wtedy kiedy roślina pobiera więcej wody niż jej oddaje A ujemny wtedy kiedy roślina więcej wody oddaje niż pobiera najczęściej ten bilans oscyluje wokół u zera w gorący dzień rano bilans wodny jest zwykle dodatni a po południu i wieczorem jest ujemny deficyt wody jest oczywiście dla rośliny niekorzystny ponieważ fotosynteza ulega zahamowaniu ograniczone lub uniemożliwiono nasion a także zahamowane są procesy przewodzenia soli mineralnych gdy ten deficyt się pogłębia to liście i niezd drewnia łodygi wiotczeją czyli więdną A więdnięcie to jest utrata turgoru w komórkach to więdnięcie może być przejściowe albo trwałe i takim najgorszym najsmutniejszy scenariuszem tutaj jest po prostu śmierć tego organizmu i mamy tutaj jeszcze takie dwa pojęcia czyli okres krytyczny i to jest okres życia rośliny w którym jest ona najbardziej wrażliwa na niedobór wody przypada on na przełom fazy rozwoju wegetatywnego i generatywnego a więc najczęściej Jest nim faza kwitnienia i też tutaj mamy pojęcie suszy fizjologicznej i to jest sytuacja kiedy w glebie Mamy wodę Ale roślina nie może jej ić i suszę fizjologiczną mamy podczas surowych zim kiedy woda jest Alone zamarznięta ale także wtedy kiedy w glebie występuje duże zasolenie a zasolenie obniża potencjał wody roztworu glebowego okej woda za nami teraz sole mineralne No więc roślina potrzebuje pierwiastków chemicznych a źródłem ich dla rośliny jest roztwór glebowy korzeń rośliny ma zdolność do wybiórczego pobierania jonów z gleby barierę dla jonów które są transportowane przez protoplasty komórek stanowi błona komórkowa komórek ryzodermy a barierą dla jonów transportowanych apoplast jest błona komórkowa komórek śród skórną pobierane w sposób aktywny i będziemy sobie zaraz omawiać mikroelementy i makroelementy a tutaj różnica między nimi jest taka że mikroelementy to są te Składniki które stanowią poniżej % suchej masy rośliny a makroelementy stanowią powyżej % suchej masy rośliny Wśród najważniejszych mikroelementów u roślin wymieniamy żelazo żelazo jest niezbędne do syntezy chlorofilu i także jest kofaktorem enzymów wśród mikroelementów też mamy miedź mangan Molibden czy cynk natomiast Wśród najważniejszych makroelementów mamy węgiel wodór tlen ale oprócz nich mamy też azot Azot wchodzi w skład aminokwasów białek wolnych Nuk oty dów kwasów nukleinowych czy alkaloidów i tutaj przykładem jest kofeina innym makroelementem jest siarka ona wchodzi w skład niektórych aminokwasów na przykład cysteiny metioniny czy też białek mamy też magnez to jest składnik chlorofilu ale jest też kofaktorem wielu enzymów jest również potas który reguluje gospodarkę wodną bierze udział w osmoregulacji komórek jest aktywatorem wielu enzymów i warunkuje utrzymanie turgoru komórkach jest też fosfor on wchodzi w skład wolnych nukleotydów i kwasów nukleinowych i wapń który jest kofaktorem wielu enzymów i jest to też składnik blaszek środkowych najwięcej składników mineralnych znajdziemy w organach spichrzowych a najmniej w soczystych owocach i nasionach i jeszcze się możecie spotkać z takim pojęciem jak chloroza i to jest brak chlorofilu objawia się to żółknięciem liści A przyczyną mogą być niedobory azotu magnezu czy siarki jeszcze sobie musimy powiedzieć jak rośliny pobierają azot i siarkę a więc jeśli chodzi o azot to rośliny nie są zdolne do pobierania azotu atmosferycznego mimo że jest go bardzo dużo w powietrzu natomiast jest on dostępny dla roślin w postaci NO3 min czyli jonów azotonawęglanie w formie SO2 czyli tlenku siarki 4 i największe zapotrzebowanie na siarkę przypada na stadium kwitnienia wodę mamy z głowy sole mineralne też czyli zostały nam asymilaty asymilaty to produkty fotosyntezy zazwyczaj jest to glukoza sacharoza i skrobia i tutaj sacharoza Jest to forma transportowa asymilatów ona się do tego najlepiej nadaje produkty fotosyntezy są transportowane przez Wiko w postaci soku floemowy ten sok to roztwór składający się głównie z cukrów i jest on transportowany od źródła cukru do miejsca odbioru tego cukru źródłem cukru będą najczęściej po prostu dojrzałe liście ponieważ to one dostarczają produkty fotosyntezy i tutaj mamy właśnie takie pojęcie jak donor natomiast akceptory to organy które nie wytwarzają asymilatów ale także organy które wytwarzają je w zbyt małej ilości czyli to na przykład łodyga korzeń owoce czy nasiona a te organy odbierają produkty fotosyntezy jeśli chodzi o transport sacharozy w roślinie to mamy trzy etapy czyli załadunek łyka transport pionowy i rozładunek łyka pierwszy etap czyli załadunek łyka ma miejsce w liściach do tego wymagane jest ATP i załadunek łyka polega na przemieszczaniu się asymilatów z komórek miękiszowych do komórek przyrurkowych następnie one trafiają do członów rurek sitowych czyli do elementów przewodzących łyka i skoro w rurkach sitowych będzie się zwiększać stężenie sacharozy to będzie się zmniejszał potencjał wody i skoro ten potencjał się zmniejsza to woda wpływa do rurki sitowej na drodze osmozy ta pobrana woda wytwarza dodatnie ciśnienie hydrostatyczne Ciśnienie turgorowe i powstaje nam siła tłocząca sok w rurce sitowej drugi etap to długodystansowy pionowy transport sacharozy on zachodzi w górę i w dół Dzięki przepływowi masowemu pod ciśnieniem i on po prostu zachodzi od donora do akceptora trzeci etap to rozł unek łyka i to jest aktywny transport sacharozy z łyka do komórek akceptora i ten etap może wymagać nakładu energii to tyle jeśli chodzi o tę część funkcjonowania roślin Dziękuję wam za oglądanie i do usłyszenia w następnej części